NiAPSO-34分子篩合成、表征及其催化乙醇脫水制乙烯反應性能的研究.pdf

1、乙烯是一種重要的基本有機化工原料。本文對乙醇催化脫水制乙烯反應進行了研究。采用水熱晶化合成法制備了系列NiAPSO-34分子篩催化劑，采用常壓連續(xù)固定床反應器對催化劑的活性和穩(wěn)定性進行了評價，對催化劑進行了XRD、FT-IR、NH3-TPD、H2-TPR、ESR、BET、TG-DTG、SEM和XPS表征，并對反應熱力學和動力學進行了研究。 研究表明，以30wt％的硅溶膠為硅源，擬薄水鋁石為鋁源，原料配比為P/Al=1，Si/Al

2、=1，Ni/Al=0.015，R/Al=2，晶化時間60h，晶化溫度為200℃條件下制備的NiAPSO-34（Ni0.015）催化劑具有較好的活性。其與HZSM-5分子篩相比，具有較高的穩(wěn)定性。 通過中心復合試驗設計對反應條件進行篩選，得到了乙醇轉化率、乙烯選擇性和反應溫度、乙醇與催化劑的接觸時間、乙醇分壓之間的數(shù)學模型關系。試驗值和預測值高度一致（對于乙醇轉化率，相關系數(shù)和調整相關系數(shù)分別為99.8％和99.7％；對于乙烯選擇

3、性，相關系數(shù)和調整相關系數(shù)分別為100％和99.9％）。根據(jù)得到的數(shù)學模型對反應條件進行求優(yōu)計算，得出在反應溫度為385℃，乙醇與催化劑的接觸時間為3.3s，乙醇分壓為0.57atm條件下，當乙醇的轉化率為98.4％時，乙烯選擇性最大，可以達到99.3％。 對乙醇脫水的熱力學分析表明，高溫有利于目的產物乙烯的生成，低溫有利于副產物乙醚的生成。通過對乙醇脫水動力學研究，得出乙醇脫水反應屬于平行一連串反應機理，推導出了乙醇脫水生成乙